Comparative study of resin bond strength in regard to surface materials and treatments for porcelain repair

Abstract

Purpose: The object of this study was to evaluate the shear bond strength of surface materials and the treatments used to repair feldspathic porcelain and nickel-chromium non-precious alloy using composite resin and two commercially available kits. Materials and Methods: A total of 30 disc specimens (1.0 mm thickness × 8.0 mm diameter) were fabricated from feldspathic porcelain and nickel-chromium base metal alloy. The specimens were embedded in acrylic resin, and each substrate was divided and treated using the following 3 methods: Group 1: Apply Porcelain Repair Kit and AELITETM All-Purpose Body after diamond bur roughening. Group 2: Apply Porcelain Repair Kit and AELITETM All-Purpose Body after 50 ㎛ aluminum oxide sandblasting. Group 3: Apply CoJet&#9415; Sand system and Filtek Z250. All specimens were thermocycled between 5℃ and 55℃ for 1000 cycles, and the shear bond strength was measured with a universal testing machine with a 0.5-mm/min crosshead speed, and the failure mode was noted. All data were analyzed using the Mann-Whitney test and Kruskal-Wallis test at a significance level of 0.05. Results: Group 2 (25.85 ± 3.51 MPa) showed the best results in the porcelain groups. In addition, group 1 (16.28 ± 4.50 MPa) and group 3 (16.23 ± 2.16 MPa) were not significantly different. In the metal groups, group 3 (13.81 ± 3.45 MPa) proved superior to group 1 or group 2. There was no significant difference between the results for group 1 (3.12 ± 1.16 MPa) and group 2 (6.56 ± 2.88 MPa). Cohesive failure of the porcelain was predominant in the porcelain specimens. Each group of metal specimens displayed a unique failure mode in response to different treatments. Conclusions: Within the limitations of this study, sandblasting and the Porcelain Repair Kit can be suggested in the case of a fracture that is localized to the body porcelain. If the fracture extends to opaque porcelain or metal, the CoJet&#9415; Sand system is worthy of consideration.;목적: 장석형 도재와 니켈-크롬 비귀금속 합금 표면에 도재 수리 키트와 코젯 샌드 시스템으로 표면 처리 후 복합 레진으로 수리하여 표면 재료와 처리 방법에 따른 전단 결합 강도를 평가하였다. 재료 및 방법: 장석형 도재와 니켈-크롬 비귀금속 합금으로 직경 8 mm, 두께 1 mm 디스크 형태의 시편을 각각 15개씩 제작하고, 모든 시편을 아크릴릭 레진에 함입하였다. 도재와 금속 시편을 각각 3가지 방법으로 처리하였다. (1) 다이아몬드 바로 거칠게 한 후, 도재 수리 키트, 복합 레진 (AELITETM All-Purpose Body) 적용 (2) 50 ㎛ 산화 알루미늄 분사 후, 도재 수리 키트, 복합 레진 (AELITETM All-Purpose Body) 적용 (3) 코젯 샌드 시스템, 복합 레진 (Filtek Z250) 적용 모든 시편은 5~55℃에서 1000회 열 순환 처리 후, 만능 시험기를 이용하여 0.5 mm/min의 속도로 전단 응력을 가하여 결합 강도를 측정하고 파절 양상을 판별하였다. 측정값은 맨 휘트니 분석과 크루스칼 왈리스 분석으로 통계 처리하였으며, 유의 수준은 P < 0.05로 하였다. 결과: 도재에서 산화 알루미늄 분사 후 도재 수리 키트로 수리한 경우 (25.85 ± 3.51 MPa) 유의하게 높은 강도를 나타냈고, 다이아몬드 바로 거칠게 한 후 도재 수리 키트 (16.27 ± 4.50 MPa) 로 처리한 군과 코젯 샌드 시스템 (16.23 ± 2.16 MPa) 으로 처리한 군은 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 금속에서 코젯 샌드 시스템으로 수리한 경우 (13.81 ± 3.45 MPa) 유의하게 높은 강도를 보였으며, 도재 수리 키트 적용 전에 다이아몬드 바로 거칠게 한 군 (3.12 ± 1.17 MPa) 과 산화 알루미뉼 분사 처리한 군 (6.56 ± 2.88 MPa) 사이에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 파절 양상은 도재의 응집 실패가 우세하였고, 금속에서는 처리 방법에 따라 파절 양상이 다르게 나타났다. 결론: 도재 표면에는 50 ㎛ 산화 알루미늄 분사 후 도재 수리 키트를 적용하였을 때, 금속 표면에는 코젯 샌드 시스템을 적용하였을 때 가장 높은 레진 결합 강도를 얻었다. 이 결과로부터, 도재에 국한된 파절이 발생했을 때에는 산화 알루미늄 분사 후 도재 수리 키트의 적용을, 금속까지 노출된 파절이 발생했을 때는 코젯 샌드 시스템의 적용을 고려해볼 수 있다.